Lambda表达式常用代码示例
2017-10-24
1 Lambda表达式是什么
2 Lambda表达式语法
3 函数式接口是什么
3.1 常用函数式接口
4 Lambdas和Streams结合使用
4.1 使用forEach方法
4.2 使用过滤器filter方法
4.3 使用limit方法
4.4 使用sorted方法
4.5 使用map方法
4.6 使用parallelStream方法
4.7 使用summaryStatistics方法
参考
1 Lambda表达式是什么
Lambda 表达式是一种匿名函数（对 Java 而言这并不完全正确。在Java中，Lambda 表达式是对象，他们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口(functional interface))。Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表(argument)和一个使用这些参数的主体(body)。
Lambda 表达式为 Java 添加了缺失的函数式编程特点，使我们能将函数当做一等公民看待。
Lambda表达式还增强了集合库。 Java SE 8添加了2个对集合数据进行批量操作的包: java.util.function 包以及java.util.stream 包。 流(stream)就如同迭代器(iterator),但附加了许多额外的功能。 总的来说,lambda表达式和 stream 是自Java语言添加泛型(Generics)和注解(annotation)以来最大的变化。
2 Lambda表达式语法
Java 中的 Lambda 表达式通常使用 (argument) -> {body} 语法书写，例如：
(arg1, arg2...) -> { body }
(type1 arg1, type2 arg2...) -> { body }
以下是一些 Lambda 表达式的例子：
(int a, int b) -> { return a + b; } () -> System.out.println("Hello World"); (String s) -> { System.out.println(s); } () -> 42 () -> { return 3.1415 };
Lambda表达式结构说明：
- 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
- 参数的类型既可以明确声明，也可以根据上下文来推断。例如：(int a)与(a)效果相同
- 所有参数需包含在圆括号内，参数之间用逗号相隔。例如：(a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)
- 空圆括号代表参数集为空。例如：() -> 42
- 当只有一个参数，且其类型可推导时，圆括号（）可省略。例如：a -> return a*a
- Lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句
- 如果 Lambda 表达式的主体只有一条语句，花括号{}可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致
- 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句，则表达式必须包含在花括号{}中（形成代码块）。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致，若没有返回则为空
3 函数式接口是什么
函数式接口是只包含一个抽象方法声明的接口。
java.lang.Runnable 就是一种函数式接口，在 Runnable 接口中只声明了一个方法 void run()，相似地，ActionListener 接口也是一种函数式接口，我们使用匿名内部类来实例化函数式接口的对象，有了 Lambda 表达式，这一方式可以得到简化。Runnable接口代码如下：
@FunctionalInterface public interface Runnable { public abstract void run(); }
每个 Lambda 表达式都能隐式地赋值给函数式接口。如下代码：
Runnable r = () -> System.out.println("hello world");
Runnable的Lambda表达式和匿名内部类的使用示例
public void sample01() { // 1.1使用匿名内部类 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("1.1 Hello world !"); } }).start(); // 1.2使用 lambda expression new Thread(() -> System.out.println("1.2 Hello world !")).start(); // 2.1使用匿名内部类 Runnable race1 = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("1.3 Hello world !"); } }; // 2.2使用 lambda expression Runnable race2 = () -> System.out.println("1.4 Hello world !"); // 直接调用 run 方法(没开新线程哦!) race1.run(); race2.run(); }
自定义函数式接口及Lambda表达式和匿名内部类的使用示例
WorkerInterface.java
//定义一个函数式接口 @FunctionalInterface public interface WorkerInterface { public void doSomeWork(); }
WorkerInterfaceTest.java
public class WorkerInterfaceTest { public static void main(String [] args) { //invoke doSomeWork using Annonymous class execute(new WorkerInterface() { @Override public void doSomeWork() { System.out.println("Worker invoked using Anonymous class"); } }); //invoke doSomeWork using Lambda expression execute( () -> System.out.println("Worker invoked using Lambda expression") ); } public static void execute(WorkerInterface worker) { worker.doSomeWork(); } }
3.1 常用函数式接口
Predicate、Function、Consumer、Supplier示例代码：
//Predicate 接口只有一个参数，返回boolean类型。。
Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 3;
System.out.println(predicate.test("foo")); // false
Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
System.out.println(nonNull.test(false)); // true
//Function 接口接受一个参数，返回一个结果，并附带了一些可以和其他函数组合的默认方法（compose, andThen）
Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
System.out.println(toInteger.apply("123").getClass()); //class java.lang.Integer
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
System.out.println(backToString.apply("123").getClass()); //class java.lang.String
//Consumer 接口接受一个参数，没有返回结果。
Consumer<Cat> greeter = (c) -> System.out.println("Hello, " + c.name);
Cat cat=new Cat("Tom", 3);
greeter.accept(cat); //Hello, Tom
//Supplier接口没有参数，。
Supplier<Double> number = () -> Math.random();
System.out.println(number.get()); //0.8765252430762529
使用Lambdas排序集合
在Java中,Comparator 类被用来排序集合。
使用匿名内部类或Lambda表达式根据 name 排序 players：
String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer",
"Roger Federer", "Andy Murray", "Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro",
"Richard Gasquet", "John Isner"};
// 1.1 使用匿名内部类根据 name 排序 players
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String s1, String s2) {
return (s1.compareTo(s2));
}
});
// 1.2 使用 lambda expression 排序 players
Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
Arrays.sort(players, sortByName);
// 1.3 也可以采用如下形式:
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)));
其他排序：
// 2.1 使用匿名内部类根据 surname 排序 players Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo(s2.substring(s2.indexOf(" ")))); } }); // 2.2 使用 lambda expression 排序,根据 surname Comparator<String> sortBySurname = (String s1, String s2) -> ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) ); Arrays.sort(players, sortBySurname); // 2.3 或者这样,怀疑原作者是不是想错了,括号好多... Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) ) ); // 3.1 使用匿名内部类根据 name lenght 排序 players Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.length() - s2.length()); } }); // 3.2 使用 lambda expression 排序,根据 name lenght Comparator<String> sortByNameLenght = (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length()); Arrays.sort(players, sortByNameLenght); // 3.3 or this Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length())); // 4.1 使用匿名内部类排序 players, 根据最后一个字母 Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)); } }); // 4.2 使用 lambda expression 排序,根据最后一个字母 Comparator<String> sortByLastLetter = (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)); Arrays.sort(players, sortByLastLetter); // 4.3 or this Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)));
4 Lambdas和Streams结合使用
Stream是对集合的包装,通常和lambda一起使用。 使用lambdas可以支持许多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等。 同样,Stream使用懒运算,他们并不会真正地读取所有数据,遇到像getFirst() 这样的方法就会结束链式语法。
Person.java代码：
public class Person { private String firstName; private String lastName; private String job; private String gender; private int salary; private int age; public Person(String firstName, String lastName, String job, String gender, int age, int salary) { this.setFirstName(firstName); this.setLastName(lastName); this.setGender(gender); this.setAge(age); this.setJob(job); this.setSalary(salary); } public String getFirstName() { return firstName; } public void setFirstName(String firstName) { this.firstName = firstName; } public String getLastName() { return lastName; } public void setLastName(String lastName) { this.lastName = lastName; } public String getJob() { return job; } public void setJob(String job) { this.job = job; } public String getGender() { return gender; } public void setGender(String gender) { this.gender = gender; } public int getSalary() { return salary; } public void setSalary(int salary) { this.salary = salary; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } }
初始化Person代码：
List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() { { add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000)); add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500)); add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800)); add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600)); add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200)); add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900)); add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300)); add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700)); add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000)); add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300)); } }; List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() { { add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550)); add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200)); add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600)); add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100)); add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300)); add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100)); add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600)); add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800)); } };
4.1 使用forEach方法
使用forEach方法显示所有程序员姓名：
System.out.println("所有程序员的姓名:");
javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.println(String.format("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())));
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.println(String.format("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())));
ForEach代码：
public interface Iterable<T> { default void forEach(Consumer<? super T> action) { Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) { action.accept(t); } } ... }
使用forEach方法,增加程序员的工资5%：
System.out.println("给程序员加薪 5% :");
Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary());
javaProgrammers.forEach(giveRaise);
phpProgrammers.forEach(giveRaise);
4.2 使用过滤器filter方法
System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
.filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
// 定义 filters
Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));
System.out.println("下面是年龄大于 25岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
.filter(ageFilter)
.filter(salaryFilter)
.filter(genderFilter)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
4.3 使用limit方法
使用limit方法可以限制结果集的个数：
System.out.println("最前面的3个 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
.limit(3)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
.filter(genderFilter)
.limit(3)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
4.4 使用sorted方法
使用sorted方法进行排序：
System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:");
List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
.stream()
.sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName())))
.limit(5)
.collect(toList());
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:");
sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
.stream()
.sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
.collect( toList() );
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
使用min和max方法：
System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
Person pers = javaProgrammers
.stream()
.min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
.get();
System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary());
System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
Person person = javaProgrammers
.stream()
.max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()))
.get();
System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary());
4.5 使用map方法
结合 map 方法,我们可以使用 collect 方法来将我们的结果集放到一个字符串,一个 Set 或一个TreeSet中：
System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:");
String phpDevelopers = phpProgrammers
.stream()
.map(Person::getFirstName)
.collect(joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token)
System.out.println(phpDevelopers); //Jarrod ; Clarette ; Victor ; Tori ; Osborne ; Rosalind ; Fraser ; Quinn ; Alvin ; Evonne
System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
.stream()
.map(Person::getFirstName)
.collect(toSet());
System.out.println(javaDevFirstName); //[Elsdon, Shawn, Palmer, Addison, Maude, Floyd, Vere, Tamsen, Jayden, Sindy]
System.out.println("将 Java programmers 的 last name 存放到 TreeSet:");
TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers
.stream()
.map(Person::getLastName)
.collect(toCollection(TreeSet::new));
System.out.println(javaDevLastName); //[Brittany, Corrina, Dene, Donny, Hervey, Jaimie, Jaycob, Jonie, Pam, Randall]
4.6 使用parallelStream方法
当需要为多核系统优化时，可以 parallelStream().forEach()，只是此时原有元素的次序没法保证，并行的情况下将改变串行时操作的行为：
System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
int totalSalary = javaProgrammers
.parallelStream()
.mapToInt(p -> p.getSalary())
.sum();
4.7 使用summaryStatistics方法
使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据：
//计算 count, min, max, sum, and average for numbers List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); IntSummaryStatistics stats = numbers .stream() .mapToInt((x) -> x) .summaryStatistics(); System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax()); System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin()); System.out.println("所有数字的总和 : " + stats.getSum()); System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage());
参考
[4] Lambda 表达式讲解